I fysiksammanhang är sekvestrering ett föreslaget sätt genom vilket vissa partiklar och krafter kan begränsas till extra dimensioner, vilket förhindrar eller minimerar deras interaktion med de partiklar och krafter som utgör standardmodellen. Idén, som har särskild relevans för strängteori, M-teori och supersymmetri (SUSY), utvecklades av de teoretiska fysikerna Lisa Randall och Raman Sundrum. Sekvestrering kan lösa några stora problem inom partikelfysik. I synnerhet erbjuder den en lösning på det som kallas ”hierarkiproblemet” genom att bryta supersymmetri, samtidigt som man undviker ett annat problem som kallas ”smaköverträdelse.”
Fysiker har länge sökt en Grand Unified Theory (GUT) som förenar de fyra naturkrafterna – den elektromagnetiska kraften, de starka och svaga kärnkrafterna och gravitationen – samt förklarar egenskaperna hos alla elementarpartiklar. Det stora problemet som en sådan teori måste ta itu med är den uppenbara oförenligheten mellan generell relativitet och kvantteorin och standardmodellen. Strängteori, där de mest grundläggande enheterna av materia, såsom elektroner och kvarkar, betraktas som extremt små, endimensionella, strängliknande enheter, är ett försök till en sådan teori. Detta har utvecklats till M-teori, där strängar kan förlängas till två och tredimensionella ”braner” som flyter i ett högre dimensionellt utrymme, känt som ”bulken”.
Förutom problemen med att få in gravitationen i bilden, finns det ett problem med själva standardmodellen, känd som hierarkiproblemet. Enkelt uttryckt handlar hierarkiproblemet om varför gravitationskraften är enormt svagare än de andra naturkrafterna, men det involverar också förutspådda värden för massorna av några hypotetiska kraftbärande partiklar som skiljer sig enormt från varandra. Särskilt en hypotetisk partikel, Higgspartikeln, förutspås vara relativt lätt, medan det verkar som att kvantbidrag från virtuella partiklar måste göra den enormt mer massiv, åtminstone utan en extraordinär grad av finjustering. Detta anses vara extremt osannolikt av de flesta fysiker, så någon underliggande princip eftersträvas för att förklara skillnaderna.
Teorin om supersymmetri (SUSY) ger en möjlig förklaring. Detta säger att för varje fermion – eller materiebildande partikel – finns det en boson – eller kraftbärande partikel – och vice versa, så att varje partikel i standardmodellen har en supersymmetrisk partner eller ”superpartner.” Eftersom dessa superpartners inte har observerats betyder det att symmetrin är bruten, och att supersymmetri bara existerar vid mycket höga energier. Enligt denna teori löses hierarkiproblemet genom att massbidragen från de virtuella partiklarna och deras superpartner tar bort, vilket tar bort de uppenbara avvikelserna i standardmodellen. Det finns dock ett problem med supersymmetri.
Grundläggande material som bildar partiklar som kvarkar kommer i tre generationer eller ”smaker”, med olika massor. När supersymmetri bryts verkar det som om en hel mängd interaktioner kan inträffa, varav några skulle förändra smakerna hos dessa partiklar. Eftersom dessa interaktioner inte observeras experimentellt, måste alla teorier om supersymmetribrott på något sätt inkludera en mekanism som förhindrar vad som kallas smaköverträdelser.
Det är här sekvestrering kommer in. För att återgå till konceptet med tredimensionella kliar som flyter i en högre dimensionell bulk, är det möjligt att sekvestrera supersymmetribrott till en separat kli från den där partiklarna och krafterna i standardmodellen finns. De supersymmetribrytande effekterna skulle kunna kommuniceras till standardmodellens bran genom kraftbärande partiklar som kan röra sig inom bulken, men annars skulle standardmodellens partiklar bete sig på samma sätt som i obruten supersymmetri. Partiklar i bulken som skulle kunna interagera med både den symmetribrytande branen och standardmodellen skulle avgöra vilka interaktioner som kan inträffa, och kan utesluta de smakförändrande interaktioner som vi inte observerar. Teorin fungerar bra om gravitonen – den hypotetiska gravitationskraftbärande partikeln – spelar denna roll.
Till skillnad från många andra idéer som rör strängteori och M-teori, verkar det möjligt att testa sekvestrerad supersymmetri. Den gör förutsägelser för massorna av bosonernas superpartners – kraftbärande partiklar – som ligger inom intervallet för energier som kan uppnås av Large Hadron Collider (LHC). Om dessa partiklar observeras av LHC, kan deras massor matchas till vad som förutsägs. Från och med 2011 har dock experiment vid LHC misslyckats med att upptäcka dessa superpartners vid de energier som de förväntades uppträda vid, ett resultat som verkar utesluta den enklaste versionen av SUSY, även om inte några mer komplexa versioner. Även om SUSY har visat sig ha fel, kan idén om sekvestrering fortfarande ha användbara tillämpningar med hänsyn till andra problem och mysterier inom fysiken.